KR100568735B1

KR100568735B1 - 서브프레임 마운팅 구조

Info

Publication number: KR100568735B1
Application number: KR1020030054108A
Authority: KR
Inventors: 천정종
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2006-04-07
Also published as: KR20050015330A

Abstract

본 발명은 서브프레임 마운팅 구조에 관한 것으로, 서브프레임(10)의 전방에 사이드멤버(20)가 고정되도록 하는 프론트마운팅부(1)와, 서브프레임(10)의 후방에 사이드멤버(20)를 고정하도록 하는 리어마운팅부(2)와, 서브프레임(10)의 측면프레임(11)에 지지프레임(12)이 돌출되어 이 지지프레임(12)의 일단에 사이드멤버(20)의 몸체를 고정되도록 하는 센터마운팅부(3)로 구성된 것에 있어서, 상기 센터마운팅부(3)는 서브프레임(10)의 지지프레임(12)이 상기 사이드멤버(20)의 측면에 힌지부(30)로 회동가능하게 결합고정되어 급제동, 급발진시 사이드멤버(20)가 주행방향으로 회동하면서 차체가 받는 반복 및 잔류응력을 감소시키고, 서브프레임(10)에 가해지는 충격이나 하중을 차체중량에 의해 흡수, 발산하게 되는 것이다.

따라서, 차체 내구성이 증대되고, 운전자에 전달되는 관성력을 줄여 승차감을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

서브프레임 마운팅 구조{Subframe Mounting Structure}

도 1 은 종래의 서브프레임 마운팅 구조를 도시한 사시도.

도 2 는 종래의 서브프레임 마운팅 구조의 센터마운팅부의 구성을 도시한 단면도.

도 3은 본 발명인 서브프레임 마운팅 구조의 센터마운팅부를 요부확대하여 도시한 사시도.

도 4 는 본 발명인 서브프레임 마운팅 구조의 센터마운팅부의 구성을 도시한 요부확대단면도.

도 5 는 본 발명의 일실시예를 도시한 요부확대 사용상태도.

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 - 프론트마운팅부 2 - 리어마운팅부

3 - 센터마운팅부 10 -서브프레임

11 - 측면프레임 12 - 지지프레임

20 - 사이드멤버 30 - 힌지부

31 - 베어링부재 32 - 체결수단

40 - 보강파이프 41 - 지지브라켓트

본 발명은 서브프레임의 마운팅 구조에 관한 것으로 더 상세하게는 서브프레임과 사이드멤버의 센터 마운팅 구조를 개선하여 급제동, 급출발시 서브브레임으로 전달되는 하중을 흡수, 또는 발산시킬 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로, 차량의 프론트 측인 엔진실에는 엔진과 변속기를 거치할 수 있는 우물정(井)자 형상으로 서브프레임을 설치되는데, 이 서브프레임은 전방 차체를 구성하는 사이드멤버에 장착되어 고정된다.

그리고, 상기 서브프레임의 마운팅구조는 사이드멤버에 고정되는 마운팅부의 개소에 따라 4점지지구조와 6점지지구조로 구분할 수 있다.

한편, 상기 6점지지구조는 도 1 에서 도시한 바와 같이 서브프레임(10)의 전후측이 각각 사이드멤버(20)에 고정되어 프론트 마운팅부(1), 리어마운팅부(2)를 구성하며, 서브프레임(10)의 측면프레임(11)에 지지프레임(12)이 돌출되어 사이드멤버(20)의 몸체에 고정되는 센터마운팅부(3)로 이루어 진다.

즉, 상기 서브프레임의 마운팅구조는 사이드멤버(20)의 양측에 각각 프론트 마운팅부(1), 리어마운팅부(2), 센터마운팅부(3)를 구비하여 서브프레임(10)이 사이드멤버(20)에 6개소의 마운팅부로 고정되는 것이다.

그리고, 도시하지는 않았지만 상기 프론트 마운팅부(1)는 체결용유동너트를 사용하여 서브프레임(10)을 사이드멤버(20)에 결합하고, 리어 마운팅부(2)는 체결용용접볼트를 사용하여 서브프레임(10)을 사이드멤버(20)에 고정시키도록 되어 있다.

또한, 상기 센터마운팅부(3)는 도 2에서 도시한 바와 같이 서브프레임(10)의 측면프레임(11)에 돌출되는 지지프레임(12)의 일단이 상기 사이드멤버(20)의 하부에 위치하여 스터드볼트(4)를 관통시켜 이 스터드볼트(4)의 상, 하부에 각각 체결너트(4a)를 결합하여 고정하는 H면 마운팅구조였다.

그러나, 상기한 서브프레임의 센터마운팅 구조는 서브프레임의 지지프레임이 사이드멤버의 하부에 결합되어, 차량이 주행할 경우 차량의 진행방향에 대해 사이드멤버에 모멘트를 가하게 되어 내구성이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.

또한, 차량이 급발진, 급제동을 할 경우 관성에 의해 서브프레임과 사이드멤버가 서로 반대방향의 힘을 받게 되어 이음부위에 균열 및 간격이 발생되어 내구성이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 서브프레임을 사이드멤버에 고정하는 센터마운팅부를 주행방향과 동일한 방향으로만 회동가능하게 구성하여 차량의 진행방향에 의해 발생되는 모멘트와 급발진, 급제동시 발생되는 이음부의 충격을 감소시켜 내구성을 증대시킬 수 있는 서브프레임 마운팅 구조를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 서브프레임(10)의 전방에 사이드멤버(20)가 고정되도록 하는 프론트마운팅부(1)와;

서브프레임(10)의 후방에 사이드멤버(20)를 고정하도록 하는 리어마운팅부(2)와;

서브프레임(10)의 측면프레임(11)에 지지프레임(12)이 돌출되어 이 지지프레임(12)의 일단에 사이드멤버(20)의 몸체를 고정되도록 하는 센터마운팅부(3)로 구성된 것에 있어서,

상기 센터마운팅부(3)는 서브프레임(10)의 지지프레임(12)이 상기 사이드멤버(20)의 측면에 힌지부(30)로 회동가능하게 결합고정되므로서 달성된다.

즉, 차량의 엔진, 변속기 및 각종 장치등이 거치되는 서브프레임(10)이 차체를 이루는 사이드멤버(20)에 주행방향으로 회동가능한 센터마운팅부(3)로 고정되므로, 급발진, 급제동시 상기 힌지부(30)를 중심으로 사이드멤버(20)가 회동하여 차체중량이 서브프레임(10)에 가해지는 하중을 흡수, 발산하게 되는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명인 서브프레임 마운팅 구조의 센터마운팅부를 요부확대하여 도시한 사시도로서, 서브프레임의 지지프레임이 사이드멤버의 측면에 힌지부로 회동가능하게 결합된 상태를 나타내고 있다.

도 4 는 본 발명인 서브프레임 마운팅 구조의 센터마운팅부의 구성을 도시한 요부확대단면도로서, 사이드멤버의 측면에 수평으로 관통되는 체결수단에 의해 서브프레임의 지지프레임이 회동가능하게 결합되는 것을 나타내고 있다.

도 5 는 본 발명의 일실시예를 도시한 요부확대 사용상태도로서, 차량이 급제동시 사이드멤버(20)가 힌지부(30)를 중심으로 회동하는 것을 나타내고 있다.

이하, 도 3 에서 도시한 바와 같이 서브프레임(10)에 사이드멤버(20)를 고정하는 6점지지구조 중 센터마운팅부(3)는 서브프레임(10)의 측면프레임(11)에 소정길이를 가지는 지지프레임(12)이 돌출되어 이 지지프레임(12)의 일단이 상기 사이드멤버(20)의 측면에 힌지부(30)로 힌지결합된다.

그리고, 상기 힌지부(30)는 도 4에서 도시한 바와 같이 상기 지지프레임(12)의 일단에 구비되어, 힌지역할을 하는 베어링부재(31)와;

상기 베어링부재(31)에 결합되어 상기 사이드멤버(20)의 측면에 수평으로 관통되어 체결고정되는 체결수단(32)으로 구성된다.

또한, 상기 체결수단(32)은 볼트(32a)와 너트(32b)로 구성되어, 이 볼트(32a)는 수평으로 지지프레임(12)의 일단에 구비되는 베어링부재(31)에 결합하여 일단이 상기 사이드멤버(20)의 측면을 관통하여 타측면으로 소정길이 돌출되고, 이 돌출된 볼트(32a)의 일단에 너트(32b)를 체결하여 지지프레임(12)을 사이드멤버(20)에 고정하는 것이다.

즉, 서브프레임(10)의 측면을 이루는 측면프레임(11)에 소정길이로 돌출된 지지프레임(12)이 상기 힌지부(30)에 의해 회동가능하게 사이드멤버(20)의 측면을 고정하여, 이 사이드멤버(20)가 차량의 주행방향으로 회동가능한 상태로 지지하게 되는 것이다.

따라서, 도 5에서 도시한 바와 같이 차량이 주행중 급제동시에 서브프레임(10)은 정지되고, 이 서브프레임(10)에 마운팅되어 있는 사이드멤버(20)는 관성에 의해 주행되는 방향으로 전진하려고 할때 상기 힌지부(30)를 중심으로 사이드멤버(20)가 회동하여 충격량을 감소시키게 되는 것이다.

그리고, 자동차가 급발진할 경우에도 서브프레임(10)은 정지된 상태를 유지하고 있고, 사이드멤버(20)는 전진하게 되므로 상기한 바와 동일하게 사이드멤버(20)가 회동하면서 충격량을 감소시키게 되는 것이다.

그러므로, 차량이 급제동 및 급발진시 차체중량이 서브프레임(10)에 전달되는 하중을 흡수 또는 발산하는 작용을 하여 센터마운팅부(3)의 내구성을 증대시키게 되는 것이다.

또한, 상기한 바와 같이 급발진, 급제동시에 사이드멤버(20)가 회동되는 양은 미세하나, 급제동, 급발진 시 차체가 받는 힘 또는 잔류응력을 분산시켜 차체의 피로응력을 감소하므로 차량의 내구성을 증대시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 사이드멤버(20)의 내부에는 상기 체결수단(32)이 관통되는 보강파이프(40)가 구비되며, 이 보강파이프(40)는 지지브라켓트(41)에 의해 사이드멤버(20)의 내측면에 고정되어 지지된다.

즉, 상기 사이드멤버(20)의 내부는 차체의 중량감소를 위해 비어있으므로, 내부에 이 사이드멤버(20)를 관통하는 체결수단(32)의 체결력을 보강하는 보강파이프(40)와 이 보강파이프(40)를 지지하는 지지브라켓트(41)를 구비하여 힌지부(30) 의 변형 및 파손을 방지하도록 한다.

상기한 본 발명의 구성에 의하면, 서브프레임(10)의 센터마운팅부(3)를 종래의 "H"면마운팅에서 "L"면 마운팅으로 변경하면서 회동가능하게 사이드멤버(20)에 결합 고정되는 힌지마운팅구조로 하여, 급제동, 급발진시 사이드멤버(20)가 주행방향으로 회동하면서 차체가 받는 반복 및 잔류응력을 감소시키고, 서브프레임(10)에 가해지는 충격이나 하중을 차체중량에 의해 흡수, 발산하게 되는 것이다.

Claims

서브프레임(10)의 전방에 사이드멤버(20)가 고정되도록 하는 프론트마운팅부(1)와;

서브프레임(10)의 후방에 사이드멤버(20)를 고정하도록 하는 리어마운팅부(2)와;

서브프레임(10)의 측면프레임(11)에 지지프레임(12)이 돌출되어 이 지지프레임(12)의 일단에 사이드멤버(20)의 몸체를 고정되도록 하는 센터마운팅부(3)로 구성된 것에 있어서,

상기 센터마운팅부(3)는 서브프레임(10)의 지지프레임(12)이 상기 사이드멤버(20)의 측면에 힌지부(30)로 회동가능하게 결합고정되는 것을 특징으로 하는 서브프레임 마운팅 구조.
청구항 제 1 항에 있어서, 상기 힌지부(30)는 상기 지지프레임(12)의 일단에 구비되어, 힌지역할을 하는 베어링부재(31)와;

상기 베어링부재(31)에 결합되어 상기 사이드멤버(20)의 측면에 수평으로 관통되어 체결고정되는 체결수단(32)으로 구성된 것을 특징으로 하는 서브프레임 마운팅 구조.
청구항 제 2 항에 있어서, 상기 체결수단(32)은 상기 사이드멤버(20)의 내부에 구비되는 보강파이프(40)에 관통되며, 이 보강파이프(40)는 지지브라켓트(41)에 의해 사이드멤버(20)의 내측면에 고정되어 지지되는 것을 특징으로 하는 서브프레임 마운팅 구조.